ما هو انخفاض الضغط البخاري؟
عندما يُذاب مذاب غير متطاير في مذيب، يصبح الضغط البخاري للمحلول أقل من الضغط البخاري للمذيب النقي. وهذه الخاصية من الخواص الجامعة (التجميعية) التي يصفها قانون راؤول. ويعتمد مقدار الانخفاض \(\Delta p\) على الكسر المولي للمذاب فقط، لا على طبيعته الكيميائية أو نوعه. وتعمل هذه الحاسبة مع أي وحدة ضغط متّسقة (مم زئبق، ضغط جوي atm، كيلوباسكال kPa، تور torr) لأن الوحدة تنتقل ببساطة عبر الحساب.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل عدد مولات المذاب (المادة المذابة)، وعدد مولات المذيب، والضغط البخاري للمذيب النقي (\(p^{\circ}\)). تقوم الأداة بحساب الكسر المولي للمذاب، ومقدار انخفاض الضغط البخاري الناتج \(\Delta p\)، إضافةً إلى الضغط البخاري النهائي للمحلول.
شرح المعادلة
الضغط البخاري للمحلول المثالي يُعطى بالعلاقة \(p = x_{\text{المذيب}} \times p^{\circ}\). وبما أن مجموع الكسور المولية يساوي واحدًا، فإن مقدار الانخفاض يكون:
$$\Delta p = p^{\circ} - p = x_{\text{المذاب}} \times p^{\circ}$$ويُحسب الكسر المولي للمذاب من العلاقة \(x_{\text{المذاب}} = n_{\text{المذاب}} / (n_{\text{المذاب}} + n_{\text{المذيب}})\). أما الضغط البخاري للمحلول فيكون \(p = p^{\circ} - \Delta p\).
مثال محلول
لنفترض إذابة 0.5 مول من مذاب غير متطاير في 9.5 مول من الماء، وأن الضغط البخاري للماء النقي يساوي 760 مم زئبق. عدد المولات الكلي = 10، إذن \(x_{\text{المذاب}} = 0.5 \div 10 = 0.05\). وبالتالي:
$$\Delta p = 0.05 \times 760 = 38 \text{ مم زئبق}$$ويكون الضغط البخاري للمحلول \(760 - 38 = 722\) مم زئبق.
الأسئلة الشائعة
هل يؤثر نوع المذاب في النتيجة؟ في المحلول المثالي ذي المذاب غير المتطاير، يهم الكسر المولي فقط ولا تهم طبيعة المذاب أو نوعه.
ماذا لو تفكك المذاب؟ بالنسبة للمذابات الأيونية، اضرب عدد المولات الفعّال في معامل فانت هوف (\(i\)) لمراعاة التفكك إلى أيونات.
ما الوحدة التي يجب أن يُعطى بها \(p^{\circ}\)؟ أي وحدة ضغط مناسبة؛ وسيخرج كل من \(\Delta p\) والضغط البخاري للمحلول بالوحدة نفسها التي أدخلتها.
